CfA/Melissa Weiss
Representação artística de uma erupção na jovem estrela próxima HD 283572. A erupção pode ter produzido um “loop” que se estendeu por uma região maior do que a própria estrela, com um fluxo energético mais de 1 milhão de vezes superior ao das erupções milimétricas produzidas pelas vizinhas estelares mais próximas do Sol.
Os astrónomos detetaram uma erupção extrema de uma jovem estrela que se tornou mais de cem vezes mais brilhante em apenas algumas horas.
Esta descoberta fornece uma nova perspetiva sobre a forma como as estrelas jovens semelhantes ao Sol se comportam no início das suas vidas e o seu impacto no desenvolvimento de qualquer um dos seus planetas recém-nascidos.
Os investigadores do SAO (Smithsonian Astrophysical Observatory) levaram a cabo esta descoberta utilizando observações de HD 283572 pelo SMA (Submillimeter Array), uma estrela 40% mais massiva do que o Sol, localizada a cerca de 400 anos-luz de distância.
O SMA é um conjunto de radiotelescópios em Mauna Kea, no Hawaii, concebido especificamente para detetar luz nos comprimentos de ondas milimétricos.
Com menos de 3 milhões de anos, HD 283572 é mais de mil vezes mais jovem do que o Sol, estando na idade em que os planetas semelhantes à Terra se começam a formar à volta das estrelas.
Uma equipa liderada por Joshua Bennett Lovell, astrónomo do SAO e bolseiro do SMA no CfA, estava a usar o SMA para procurar o material poeirento produzido na formação de planetas jovens, material este que tem um brilho fraco, mas detetável nos comprimentos de onda milimétricos, ou rádio.
No entanto, encontraram algo completamente diferente.
“Ficámos surpreendidos ao ver uma erupção extraordinariamente brilhante de uma estrela jovem e vulgar,” disse Lovell. “As erupções são raras nestes comprimentos de onda e não esperávamos ver nada para além do brilho ténue da poeira formadora de planetas.”
As erupções estelares podem aumentar o brilho de uma estrela dezenas ou centenas de vezes em diferentes comprimentos de onda. À medida que as estrelas giram, os seus campos magnéticos podem enrolar-se e desenvolver regiões de maior energia magnética.
Tal como uma mola demasiado apertada, esta energia magnética armazenada tem de ser eventualmente libertada. No caso das estrelas, isto produz acelerações intensas das suas partículas carregadas, que atravessam as superfícies.
Um desafio para a observação de tais erupções é o facto de nunca se saber exatamente quando é que uma estrela poderá despoletar uma erupção, e a sua observação pode ser particularmente difícil em comprimentos de onda milimétricos.
Imagens da jovem estrela HD 283572 e do seu campo circundante. A imagem principal mostra dados óticos e infravermelhos do DSS (Digitized Sky Survey), e HD 283572 é a estrela brilhante perto do centro da imagem, destacada por um quadrado. As inserções mostram imagens do SMA (Submillimeter Array) centradas em HD 283572 tiradas nos dias 14 e 17 de janeiro de 2022 e 27 de março de 2023. A fonte vermelha no painel do meio mostra a erupção testemunhada a 17 de janeiro. A estrela não foi detetada pelo SMA nos outros dois dias, nem em cinco outras observações do SMA não mostradas aqui. A imagem do DSS abrange 20 minutos de arco no céu (2,3 anos-luz à distância de HD 283572, 400 anos-luz) e as imagens do SMA têm 24 segundos de arco.
“HD 283572 esteve dormente durante meses antes de apanharmos a sua erupção,” disse Lovell. “Sempre que apontámos o SMA para a estrela depois desta erupção, não vimos nada. As nossas descobertas confirmam que estes eventos eruptivos são raros nos comprimentos de onda milimétricos, mas que podem ser extremamente poderosos para estrelas desta idade.”
A equipa mediu a energia da erupção de HD 283572 e descobriu que, ao longo de um período de 9 horas, libertou cerca de um milhão de vezes mais energia do que qualquer erupção milimétrica observada nas vizinhas estelares mais próximas do Sol. Esta é uma das mais poderosas erupções de que há registo.
Este foi um evento gigantesco, equivalente a gastar todo o arsenal nuclear da Terra em cerca de um milissegundo, repetidamente, durante quase meio dia!” disse o investigador do SAO, Garrett Keating, segundo autor do estudo e cientista do projeto SMA. “Se tivermos em conta os comprimentos de onda que o SMA não observou, esperamos que possa ter sido muitas vezes mais energético.”
No entanto, com apenas uma erupção detetada, ainda não se sabe exatamente o que desencadeou o evento.
“É um verdadeiro puzzle e há uma série de mecanismos que podem estar em jogo. Interações com estrelas companheiras ou planetas invisíveis, ou atividade periódica de manchas estelares são duas possibilidades, mas o que permanece sem dúvida é o quão poderoso foi este evento”, disse Keating.
“Quaisquer potenciais planetas em desenvolvimento neste sistema teriam sido fustigados pelo imenso poder desta erupção. Eu não gostaria de crescer lá!”, acrescenta.
A idade jovem da estrela e a sua natureza semelhante à do Sol fornecem pistas importantes sobre os ambientes típicos que planetas jovens e em desenvolvimento, como a Terra, podem encontrar. Poderosas erupções podem limitar o crescimento das atmosferas planetárias ou danificar gravemente as atmosferas já desenvolvidas.
Estão em curso observações adicionais para compreender a frequência com que HD 283572 tem este género de atividade e se as erupções em torno deste tipo de estrelas jovens inibem o crescimento das atmosferas planetárias.
A descoberta foi apresentada num artigo publicado no início do mês na revista The Astrophysical Journal Letters.
// CCVAlg
